JP4861621B2 - 複製保護されたビデオ信号を提供するための、改善された方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、アンチ複製ビデオ信号を提供するための、改善された方法及び装置に関連し、特に、ペイ・パー・ビュー・テレビジョンの分野にアプリケーションを持つビデオ信号に関連する。

ビデオ・カセット上に記録されたものか、或いは、放送かのいずれかの、ビデオ・プログラムの製作者にとって、テレビ受信機によって受信されたときに、或いは、表示装置が視聴されるときに、１回複製されたものが、テレビ受信機或いは表示装置の上で満足には視聴され得ない、信号を提供することが可能であることが望ましい。そのような信号は、放送業者及びビデオ・コンテント作成者が、彼等の信号の許可されていない複製に起因する収入の損失に対して、彼等自信を保護することを可能とする。事前に記録されたビデオ・カセットの制作者の場合には、許可されていない複製は、ビデオ・パイラシー、つまり、１つのビデオ・カセットから他のビデオ・カセットへの違法な複製行為である。しばしば、ビデオ・パイラシーは、違法に作成されたフィルムの複製を、公衆に販売する意図を持って実行される。

しかし、放送事業者場合、特にペー・パー・ビューＴＶディストリビュータの場合には、許可を得ていない複製は、単に、家庭内のデジタル・セット・トップ・ボックスで受信された、ビデオ信号の、ビデオ・カセットへの、違法な記録であり得る。このタイプの複製に対する保護は、単に、収入のロスに対する保護よりも、放送事業者への更なる利点を提供する。家庭内での許可されていない複製を防ぐことによって、放送事業者は、ビデオ・プログラムの制作者の利益を保護できる一方、プログラムが、家庭内で視聴されることを可能とできる。従って、放送事業者は例えば、映画分配社から、映画の一般ビデオリリース日前に映画を放送する、特別の同意を得ることができ得、放送事業者が、増加した視聴率を享受することを可能とする一方、それ以後の、映画のビデオ販売による収入の保護を可能とする。

修正された信号が、ビデオ・カセット・レコーダによって記録されたときに、記録された信号が、視聴不可能なようにするような、ビデオ信号を修正するための種々の方法が、既知である。しかし、そのような修正された信号の効力は、信号を表示し、記録するために使用される、テレビジョン受信機及びビデオ・レコーダに依存して、大きく変動する。それ故我々は、テレビ受信機及びビデオ・レコーダのような記録装置の広い範囲においてアンチ複製効果を有する、改善された信号を提供することが有利であることを理解する。

本発明は、独立請求項であって、当該独立請求項に対してここで参照が為されるべき当該独立請求項において請求の範囲が記載される。有利な機能は、従属項に記載される。

本発明が、実施例及び図面を参照してより詳細に説明される。
図１は、位相交代ライン（ＰＡＬ）信号のような、既知のビデオ画像信号１の領域を示す。この信号は、テレビジョン受信機の回路及び画像情報４の初期化（initialising）のための同期情報２を含む。情報は、フレームと呼ばれる画像の、１つのフルのスクリーンに対応する６２５本のライン６内にアレンジされる。ＰＡＬ信号には６２５ラインが存在し、単一のフレームを作り上げ、信号の各ラインは、６４μｓの長さを持つ。以下の議論は、６２５ラインのＰＡＬスタンダードに基づく、タイミング周期及び他のパラメータを用いる。タイミングと他のパラメータは、異なったテレビジョン・スタンダードを受け入れれるために調整される必要があり得ることが理解されるであろう。特定の時間或いは他のパラメータが以下の文中で参照される場合には、スタンダードは、そのような時間や他のパラメータに対するトレランスを規定すること、及び、それにより、正確な値からの、いくらかの変動も許容され得ることもまた理解されるであろう。
画像情報は、スクリーンに亘って、単一ライン内で左から右に、電子ビームを走査するための電子銃を用いて、テレビジョン受信機のスクリーンの上に表示される。電子ビームはまた、スクリーンの頂部からスクリーンの底部に走査し、画像信号のラインを表示する。そして、ＰＡＬ信号のためには、これを２回行う。第１の走査では、奇数番号（numbered）のラインが表示される。この後、電子ビームは頂部に戻って、次に、偶数番号のラインを表示する。スクリーンの上に表示されたラインの各パターンは、ラスタと呼ばれ、それ故、ＰＡＬ信号の１つのフレーム中に、２つのラスタが存在する。
画像情報４は、正値の波形（positive going wave-form）を含む。ビデオ信号のゼロ・レベルの上の、この波形の高さは、テレビジョン受信機のスクリーンのライン上の、対応するポイントにおいて表示されるべきカラーを表す。信号のゼロ・レベルは、ブランキング・レベルと呼ばれ、スクリーンの上に表示される黒のカラーに対応する。一旦、画像情報のラインが、テレビジョン・スクリーンの上に投射されると、電子ビームは、次のラインが表示され得る前に、スクリーンの左にリセットされねばならない。これは、負性のライン（negative-going line）同期パルス１０によって実現される。このパルスそれぞれの幅は、４．７μｓである。ライン同期パルス１０は、何らかの画像情報８の後に、各ラインの終端において配置される。

ビデオ画像信号は、テレビジョン受信機のスクリーン上に通常表示されるものより多くのラインを含む。そして、信号の全てのラインが用いられて画像情報が表示される訳ではない。特に、全ての奇数と偶数番号のラインが表示された後の、スクリーンの底部から頂部への電子ビームのフライ・バック（fly back）を制御するために、ＰＡＬ信号において黒ラインの２つの領域が提供される。これらの領域は、垂直ブランキング領域１２と呼ばれ、各々は、テレビジョン受信機が、画像情報の次のフレームを表示するために準備完了状態となるようにテレビジョン受信機をリセットするために用いられる、いくつかの同期パルスを含む。垂直ブランキング領域は、一連の事前等化（pre-equalisation）パルス１４、垂直同期パルス１６、及び、事後等化パルス１８、を含む。垂直同期パルス１６は、各垂直同期パルスが受信されるにつれて電荷を蓄積するキャパシタのアレンジメントによって、テレビジョン受信機内で検知され得る。垂直同期パルスの間隔（spacing）、及び、パルスの幅は、キャパシタ上の電荷が、スレッシュホールド・レベルに達するまで増加し、テレビジョン・スクリーンの底部から頂部への電子ビームのフライ・バックをトリガリングし、するようにして決められる。しかし、事前等化パルス１４と事後等化パルス１８は、キャパシタのアレンジメント上の電荷が、垂直同期パルスが、受信される前後にリセットされるようにして間隔が空けられる。これは、信頼性のある、垂直同期パルスの検知、および、新たなラスタを開始させるための、信頼性のある、電子ビームのフライバックを保証する。垂直ブランキング領域の１つだけが、図１に示される。
本発明の好ましい実施例による、修正された画像信号が、これから説明される。修正された信号は、可視画像領域と垂直ブランキング領域１２の双方に亘って、信号の各ラインに付加された、或いは、ある程度の数のそのようなラインに追加された、追加の正極性のパルスを含む。更に、修正された信号は、垂直同期パルスに付加された第１の変調された波形、及び、垂直ブランキング・セクション前の、画像信号のいくつかのラインに付加された第２の変調された波形、を含む。第２の変調された波形は実質的に、それらのラインの画像情報８を減衰させ、或いは、好ましくは置換する。これらの機能（features）のうちの全ての３つの存在が相俟って、複製されたビデオ信号の再生中の、修正されたビデオ信号の再製での干渉を引き起こすことにおける、驚くべき蓄積的効果を提供することが発見された。この効果は、この異なった機能が別個に提供される効果より大きい。実際に、機能の１つだけの存在は、複製された修正されたビデオ信号が再生されたときの、複製された修正されたビデオ信号の再製における干渉という結果をもたらすためには不充分であり得る。機能の１つの存在は、それ故、他の機能の有効性を増大させ、全体的効果を強調させる。

予期されない増加された有効性とともに、修正されたビデオ信号は、修正されたビデオ信号が効果を持ち得ることを回避し得る如何なる手段にも対抗する増大された保護を提供する。テレビジョン受信機が、アンチ複製機能（features）の１つによって影響されない場合でさえ、他の２つの機能の存在によって、依然として破壊的効果を持つ傾向がある。この理由から、もし、それらのうちの２つの存在が、複製された信号の再生中に干渉を引き起こすために十分なようにこの機能がビデオ信号に追加されることが好ましい。
更に、もし、故意に、好ましいアンチ複製ビデオ信号によって提供される保護に打ち勝つために何らかの装置が開発されたならば、それは、修正されたビデオ信号における（１つでなく）３つのアンチ複製機能を補償しなければならない。もし、この機能の寸法（dimensions）が、後述のように、ライン毎に、或いは、フレーム毎に変更されるならば、３つのアンチ複製機能は、無効とすることが更により困難となる。
更に、本発明の好ましい実施例による変調された画像信号は、図１に示される修正されていない信号と比較して増幅された画像情報８を含む。
修正されたビデオ信号の機能の各々について、これから、図２から６を参照してより詳細に説明する。図２は、図１に示される画像信号１の画像領域内の信号ライン６を示す。このラインは、６４μｓの長さで、画像情報と水平ブランキング・セクション２０を規定する正極性の波形８を含む。このラインの画像情報は、正極性ライン（active line）として知られており、５２μｓの長さである。それ故、水平ブランキング・セクションは、１２μｓの長さである。それは、画像情報を含まず、テレビジョン受信機のスクリーンに表示されないが、同期情報、及び、テレビジョン受信機回路の応答を規制するための他の情報を含む。特に、水平ブランキング・セクション２０は、テレビジョン受信機のライン・フライバック回路を制御するための、水平又はライン同期パルス１０、及び、テレビジョン受信機のカラー応答を、画像信号に初期化するためのカラー・バースト部分２２を含む。水平ラインパルスは、幅が４．７μｓであり、ブランキング・レベルの３００ｍＶ下に延びる。

水平ライン・パルス１０の図面内の左側への水平ブランキング・セクション２０の領域は、フロント・ポーチ２４と呼ばれる一方、水平ライン同期パルスの右へ延びる領域は、バック・ポーチ２６と呼ばれる。バック・ポーチは、画像情報８の開始点に延びる。

図３は、本発明の好ましい実施例による、アンチ複製効果を提供するための、修正されたビデオ信号の対応する領域を示す。修正された信号は、バック・ポーチ２６の開始点において、水平ブランキング・セクションに付加された正極性のパルス２８を含む。好ましくは、追加のパルス２８の高さは、ブランキング・レベルより１Ｖだけ上であるが、０．５Ｖから１．５Ｖの範囲内の何らかの高さが受け入れ可能であり、０．７Ｖから１．２Ｖの範囲が好ましいことが分かっている。画像情報波形８の最大高さは、約０．７Ｖである。修正されたビデオ信号の各ライン６にパルスが付加される。パルスは、好ましくは、各ラインに付加される、或いは、実質的な数のラインに付加される一方、選択されたラインへの付加も、十分な結果を実現し得る。
付加されるパルス２８は、好ましくは、１．２μｓの幅を持ち、それが、０．８μｓだけ水平ライン同期パルス１０内に延びるように配置される。従って、ライン同期パルスの有効な幅は、４．７μｓから３．９μｓに減少される。水平同期パルス１０の上昇エッジ（rising edge）のオリジナルの位置が、破線ライン３０によって、図２及び３に示される。
しかし、付加されたパルスの幅、及び、それが配置されるブランキング信号内の位置は、変化し得る。もし、パルスが特定の高さと特定の位置において維持される場合に、特定のテレビジョン受信機が、より、付加されたパルスの効果による影響を受けにくくなるにつれて、パルスの位置及び高さが、画像信号に亘って、或いは、更にライン毎に変化されることが好ましい。これは、異なったテレビジョン受信機の、記録されたビデオ信号への、異なった応答にも関わらず、付加的なパルス２８の効果が、異なったテレビジョン受信機の範囲内で達成される傾向があることを保証する。
付加されたパルスは、それが、０．２μｓから４μｓ、好ましくは、０．５μｓから１．５μｓの範囲の幅を提供するという、満足な結果を生成することが発見された。パルスの位置が、水平ラインパルスの幅がライン３０から最大２μｓだけ減少させられるように（好ましくは０．５から１．５μｓの範囲内であるように）、変化させられ得ることもまた発見された。

水平ブランキング領域に挿入されたパルスの効果は、ビデオ・レコーダの自動ゲイン制御（ＡＧＣ）回路の作動と干渉するものである。ビデオ・レコーダのＡＧＣ回路は一般的に、受信された信号内の同期パルスの高さを検知し、信号が、記録されるために適切なレベルにあるように信号を増幅する。それ故、ＡＧＣ回路は、ビデオ・レコーダにおいてビデオ画像信号が受信されたときに、ビデオ画像信号における何らかの減衰を補償する。
パルス２８は、ＡＧＣ回路が同期パルスを検知するために信号をサンプリングする領域内の、同期パルスより大きな振幅の、上昇する、或いは、下降する、エッジを提示するものである。それ故、自動ゲイン制御回路は、総量（amount）であって、当該総量によって画像品質が記録のために適切なレベルにあることを保証するために信号が増幅される必要がある当該総量を過小評価するようにされる。それ故、同期パルスは、信号が視聴されるときに、テレビジョン受信機における信頼性のある同期化を実現するために十分に増幅されず、その結果として、再生品質が劣化される。このやり方で作動する装置及びシステムは、業界において既知であり、これ以上ここには説明しない。更に、そのようなパルスは、負極性のパルスの後、例えば、負極性のパルスがビデオ・レコーダによって、更なる水平同期パルスとして誤って解釈される、垂直ブランキング期間内にも挿入され得るし、いくつかの実施例では、本発明によるパルスに引き続いて、更なる負極性のパルスを、例えば、垂直ブランキング期間内に付加すること（これによって、このやり方でビデオ・レコーダを誤らせる）も可能である。この場合には、パルスは、修正されたビデオ信号内の、より少ないライン上にあることが要求され得る。
しかし、好ましい実施例内で付加されるパルスは、水平ライン同期パルスの幅を減少する追加的な効果を持つ。記録前の、水平ライン同期パルス１０の幅の減少は、画像情報の表示に影響を与えるために十分でない。しかし、ビデオ・カセット・レコーダに信号の記録が為された後の、幅の減少は、ＡＧＣ回路による不充分な増幅に起因する、水平同期パルスの高さの減少と結合される。これは、ライン同期パルスが、テレビジョン受信機によって、更により、信頼性を持って検知されない傾向となることを引き起こす。

ここで、図４への参照が為される。ここで、図の上半分は、図１に示される画像信号の垂直ブランキング領域１２内のラインのナンバー（number）を示す。ブランキング・レベル３２から負極性に延びる５つの垂直同期パルス１６が観察出来る。
本発明の好ましい実施例による修正されたビデオ信号は、図の下半分に示される。これは、垂直同期パルス（pulses）の少なくとも一部の中に、そして好ましくは、垂直同期パルス（pulses）のフルの幅に、付加された変調された波形３４を含む。変調された波形は、好ましくは、垂直同期パルスのピーク最小レベルから、ブランキング・レベル３２の上約３１５ｍＶの高さに延びる、周波数４００ＭＨｚの方形波である。１５０ｍＶから４００ｍＶの範囲内の第１の変調された波形３４の高さが、旨く作動することが発見された。好ましくは、変調された波形の高さは、２５０から３５０ｍＶの範囲内にある。
例えば正弦波又は鋸歯状波のような他の波形もまた、使用され得る。更に、変調された波形の周波数が、１００ｋＨｚから６．５ＭＨｚに変化させられ得ることが発見された。好ましくは、周波数は、２００ｋＨｚから１ＭＨｚの範囲内にあり、より好ましくは、３００ｋＨｚから６００ｋＨｚの範囲内にある。好ましくは信号は、少なくとも、垂直同期パルスの幅の８０％に加えられ、好ましくは、各パルスのフルの幅に加えられる。
変調された波形の効果は、部分的に、垂直同期パルス１６をキャンセル・アウトし、テレビジョン受信機内で、それらを、より検知しにくくすることである。修正されたビデオ信号が記録される前には、変調の高さが、修正された信号のディスプレイ上で効果を持つために十分ではない。しかし記録中には、ビデオ信号は、ビデオ・レコーダのＡＧＣ回路によって決定された総量に従って増幅される。記録された信号の同期パルスが、テレビジョン受信機による検知のために適切であることを保証するために、負極性の同期パルスの最大振幅は、ブランキング・レベルを基準とした約−３００ｍＶの値においてクランプされる。信号の負極性領域でのクランピングの結果として、信号の正の領域が、負領域に対して増幅される。記録中の、信号の正部分のこの増幅は、変調された波形の正部分を増幅させ、それによって、垂直同期パルスの多くをキャンセルさせる効果を持つ。
これは、垂直同期パルスの平均電圧レベルの考慮からも理解され得る。記録によって起因される変調の最大正極性振幅の増加のために、記録後には、変調を含む垂直同期パルス１６の平均電圧レベルは、記録前の平均電圧レベルより高い。
その結果、垂直同期パルスを検知するテレビジョン受信機内でのキャパシタ・アレンジメントは、以前程には迅速に、スレッシュホールド・レベルを越えて荷電することが可能でないかもしれないし、或いは、最後の垂直同期パルスが受信される前には、全く荷電できないかもしれない。それ故、テレビジョン受信機は、より、フレームの間でのフライ・バックの同期化における困難さを被り易い傾向を持つ。これは、テレビジョン受信機のスクリーン上に表示された画像が、ジャンプし、ジッタし、視聴することを不愉快にすることを引き起こす。これらのパルスの効果は、増幅の総量に依存して、単一の記録の後に、或いは、複数回の記録の後に、認識され得る。修正されたビデオ信号の第１の許可されていない記録が旨く為された場合（パルス（pulses）の高さが、効果を持つために不充分な場合）でさえ、後続の記録は、パルスの高さを、効果を持つであろうレベルに持上げる。
この図から、付加されたパルス２８が、画像領域内のみではなく、垂直ブランキング領域内のラインを含むビデオ画像信号の全てのラインにも挿入されることが分かる。垂直ブランキング領域に挿入された付加されたパルス２８は、垂直同期パルスの更なる部分的キャンセリングによって、変調３４の効果を加える。これらの追加的パルスの効果は、信号を記録することによっても増加される。

図５に対してここで参照が為される、当該図５は、好ましい実施例の修正されたビデオ画像信号の他の機能の、更なる詳細を示す。画像信号の垂直ブランキング・セクション１２の前の画像情報８のラインは、除去され、変調された波形３６によって置換される。これらのラインは、画像情報を含むが、それらは通常は、スクリーンの上に表示される可視的領域内になく、それ故、画像品質における、何の実体的損失無しに操作され得る。
修正されていないビデオ信号が、比較のために、図５の下半分に示される。
変調された波形３６は、好ましくは、ＤＣレベルの周りに、中央に位置付けされ（centered）、４０から１５０ｍＶ（これは、８０ｍＶから３００ｍＶのピーク・ツー・ピーク振幅である）の範囲の振幅を持ち、より好ましくは、６０から１００ｍＶを持つ。好ましい振幅は、約８０ｍＶ、特に、８４ｍＶであることが発見された。変調された波の周波数は、好ましくは、１０ｋＨｚから２ＭＨｚの範囲内、より好ましくは、５０ｋＨｚから１ＭＨｚ、特に、１００ｋＨｚから４００ｋＨｚである。２２０ｋＨｚの周波数、特に、２００ｋＨｚが、実用的に有利であることが発見された。画像信号のラインに付加されるパルス２８は、明確性の観点から図５に図示されない。
図５には方形波が示されるが、正弦波又は鋸歯状波のような代替的な波形もまた、使用され得ることが理解されるであろう。好ましくは、変調された波形が、垂直ブランキング領域の前に、画像信号の底部において、画像情報の１２ラインに付加される。実用において、波形が、丁度５つのラインに、或いは、最大１５のラインに付加され得ることが発見された。もし、１５以上のラインがこのやり方で修正されるならば、変調が、テレビジョン受信機のテレビジョン・スクリーンで可視的となることが可能である。
画像情報のラインに挿入された変調された波形の効果は、変調された波形の領域内の記録されたビデオ信号内の電圧レベルが、時間とともに下がって行くことを引き起こすことである。その結果として、信号は、同期パルスとして誤られるようなレベルに低下し得、テレビジョン受信機が、再生において記録された信号の同期をとることにおける困難さを被ることを引き起こしうる。

上述のように、本発明の好ましい実施例による修正されたビデオ画像信号は、図１に示される修正されないビデオ画像信号に比較して増幅されたビデオ画像情報８を含む。パルス２２の付加によって引き起こされた修正されたビデオ信号のｄｃレベルにおける増加を理由として、画像情報を増幅することが有利であることが発見された。この増加の結果として、ビデオ画像情報の振幅は、比較的、より小さく見える。それ故、テレビジョン受信機のＡＧＣ回路は、十分な総量だけ信号を増幅せず、その結果、それが記録されていなかった場合でさえ、テレビジョン受信機上で視聴されたときに、修正された画像ビデオ信号は暗く見える。
それ故、好ましい実施例での画像情報は、好ましくはパルスの付加の後に、増幅され、第１の及び第２の偏重された波形が信号に付加されて、修正された信号を生成する。好ましくは、増幅は、その全体の幅に亘って画像情報信号に１００ｍＶを付加することによって実現される。用語「増幅」は、この詳細な説明において、そのようなレベル・シフティングを含むように用いられる。好ましくは、レベル・シフティングは、５０ｍＶから１５０ｍＶの範囲内にある。この増幅は、画像信号の振幅が、ピーク白レベルに対応した７００ｍＶの最大値から８００ｍＶに増加することを引き起こす。或いは、画像情報８は、走査ファクタによって乗算されて、増幅を提供しうる。好ましくは、スケーリング・ファクタが、ピーク振幅が上述のレベル・シフティングと等価な総量によって増加させられることをもたらし得る。レベル・シフティング及びスケーリングは、一緒に使用され得る。
画像情報を含む信号の一部分（これがアクティブなラインである）だけが、増幅される。これは、付加されたパルス２８を含むので、水平ブランキング期間３０は増幅されない。
信号に加えられる増幅は、視聴（viewing）のための改善された輝度において、テレビジョン受信機上に信号が見えるように選択される。増幅によって引き起こされた輝度における変化は、テレビジョン受信機の構造に依存して、テレビジョン受信機毎に変化しうる。好ましくは、もし、テレビジョン受信機であって、当該テレビジョン受信機上で修正された画像信号が視聴される当該テレビジョン受信機のタイプが既知ならば、画像情報に適用される増幅は、そのテレビジョン受信機のために適切なレベルにおいて提供され得る。ペイ・パー・ビュー・テレビジョンの場合には、テレビジョン受信機についての情報は、契約者が最初に、サービスを視聴するときに、契約者から収集され得る。彼等が彼等のテレビジョン受信機についての情報を提供することは必要ではないが、そうすることは、彼等が、彼等の受信機のための最適輝度において可視的（viewable）となるように調整された修正されたビデオ信号を受信することを可能とする。本発明は、本発明で提案された修正のインパクトの削減を求める人の場合におけるような、例えば、修正のインパクトをより少なくすることを目的とした、使用されるもの以外のテレビジョンのための情報を用いた、システムのプログラミングによる、そのような修正のインパクトを削減するための、そのような情報の使用をも含む。

図６は、本発明の好ましい実施例によって、通常のビデオ画像信号から、修正されたビデオ画像信号を生成するための装置の概略図である。
修正されていないビデオ画像信号は、まず、入力部４０において受信される。次に信号は、アンチ複製信号生成器４２及び輝度分離器４４に渡される。
アンチ複製信号生成器は、垂直同期パルス内、及び、垂直ブランキング領域の前のライン内に挿入するために、第１の及び第２の変調された波形３４及び３６、及び、付加パルス２８を生成し、上述のように、パルス及び変調された波形を信号内に挿入する。
輝度分離器４４は、受信されたビデオ信号から輝度情報を抽出し、これを、輝度信号の形式で、輝度アルゴリズム４６（これは、ＴＶ受信機モデル４８からの入力をも受信する）に渡す。輝度アルゴリズムは、ＴＶ受信機モデルから、信号の画像情報のために必要とされる増幅の所望の総量を決定する。画像情報は、好ましい実施例のように１００ｍＶのような、一定の信号の付加によって増幅され得るか、或いは、画像情報に、スケーリング・ファクターを乗ずることによって増幅され得る。
ＴＶ受信機モデル４８は、異なった対応するテレビジョン受信機のために必要とされる増幅の総量を特定する情報を含む。この情報は、経験的に計算され得、例えばルックアップ・テーブルに格納され得る。もし、テレビジョン受信機のタイプを記述する情報が、ペイ・パー・ビュー・テレビジョンの契約者によって提供されるならば、その受信機のための修正に従う信号の輝度の最適な増加分を与えるために必要な増幅を得るために、ルックアップ・テーブルが参照され得る。一般的なテレビジョンのタイプが、契約者の目的のテレビジョン受信機についての情報が既知で無いときに、或いは、目的のテレビジョン受信機が、たまたまテーブルに含まれていないときに、使用されるように、ルックアップ・テーブルに提供され得る。
ＴＶ受信機モデル４８は、アンチ複製信号生成器４２にもカップルされ得る。上述のように、付加パルス２８及び第１の及び第２の偏重された波形の寸法（例えば、高さ、幅、周波数、及び、位置など）は、変更され得る。これらの数値のための異なった値は、異なったテレビジョン受信機についての、異なった効果を持つ。もし、そこで修正されたビデオ信号が視聴される目的テレビジョン受信機のタイプが既知ならば、パルスを付加することが可能であり、変調は、そのテレビジョン受信機で視聴されたときに最適な効果を生成するパラメータに従って効果を与える。このやり方によって、修正されたビデオ信号の効果は、特定の受信機に適するように変更（tailored）され得る。アンチ複製信号生成器は、それ故、パルス及び変調を付加する前に、ルックアップ・テーブルを参照して、最適値を得る。もしテレビジョン受信機のタイプが既知でないならば、或いは、テーブルに含まれていないならば、パルスの寸法及び位置のための数値の範囲、及び、変調された波形の寸法、を含む一般的な応答が提供される。アンチ複製信号生成器は、次に、パルスの寸法及び位置、及び、変調された波形の寸法を、アンチ複製信号が、広い範囲の受信機で可視的となる効果を保証するために、一定の範囲内で変化させられる。
ＴＶ受信機モデルによって規定された増幅は、輝度アルゴリズム４６によって、輝度分離器４４によって供給される輝度信号に適用される。増幅された輝度信号は、次に、付加器５０（これは、アンチ複製信号生成器からの修正された信号をも受信する）に渡される。付加器５０は、増幅された輝度信号を修正されたビデオ信号内に付加し、修正されたビデオ信号内のオリジナルの輝度情報を置換して、出力部５２に供給される、最終の修正された信号を形成する。

図６に示される装置は、コンピュータ上のソフトウェアで、或いは、プロセッサのようなハードプェアで実装され得ることが理解されるであろう。更に、修正された信号の異なった要素、例えばパルス、及び、第１の及び第２の修正が、未修正の信号を修正する前に一緒に付加され得ること、及び、これらの要素が、次に一緒に未修正の信号に付加され得ること、或いは、そのような要素が、順次に、未修正の信号に付加され得ること、或いは、これらのの組合せが採用され得ることが理解されるであろう。更に、例えば、この工程が、デジタル信号をアナログ信号に変換することをも行う装置に適用される場合には、信号の異なった要素は、別個に生成され得、一緒に付加され得る。そのような場合には、事前に存在する未修正の信号は存在しないかもしれない。

本発明は、ビデオ・カセット・レコーダを参照して説明されてきたが、本発明は、ＤＶＤレコーダ、デジタル・ビデオ・レコーダ、及び、ビデオ補足（capture）カードを用いるビデオ・レコーダ、において等しいアプリケーションを持つ。
付加された要素或いは少なくともその一部（特にそのうちの２つ）を除去し、或いは、付加された要素またはその一部（特にそれらの少なくとも２つ）の効果を、受け入れ可能なレベルに減少することを含む、本発明によって修正された、或いは生成された、ビデオ信号の受け入れ可能な複製を作成するための工程（回避工程）もが提供される。例えば、そのような工程は、一つあるいはそれ以上の付加された要素（components）をキャンセル又は減少する信号を挿入し、或いは、付加された要素の挿入によって修正されたビデオ信号のセクションをビデオ・レコーダ・システム又はテレビジョンにとって受け入れ可能なセクションによって置換すること、或いは、妨害要素の効果をキャンセルするやり方でビデオ・レコーダ・システムによって干渉された信号を挿入すること、を含みうる。この文脈で、「受け入れ可能」は、そのような複製保護の効果が、画像が可視的な程度まで減少されるというよりはむしろ、必ずしも、複製が、複製保護によって導入される、如何なるアーティファクトからもフリーであることを意味しない。最も魅力的な実施例においては勿論、この効果の除去は、複製保護信号の効果からコピー・フリー、或いは、この効果から実質的にフリー、という結果となる。
回避工程が、付加された要素（component）の信号をキャンセルする更なる信号の付加を含む場合には、これは、付加された要素の信号の性質に依存する。少なくともいくつかの場合において、例えば、もし、関連する妨害要素（disruption component）内で、水平同期パルス後にパルスが付加されるならば、この効果は、水平同期パルスの直後のバック・ポーチ・レベルを、ノーマルのブランキング・レベルに近いレベルに、或いは、水平同期パルスの直後のバック・ポーチ領域を、ブランキング・レベル以下のレベルに、そのようなパルスの全て或いは実質的な部分を置換することによって中和され得る。これは、存在するパルスの全ての必要はなく、そのいくらかを、付加されたパルスの１つが存在する位置においてバック・ポーチのレベルをブランキング・レベル以下に低下させると判断された場合において、キャンセルすることをも含み得ることが理解されるであろう。
第１の変調された波形に関連して、垂直同期パルスが再形成され得る。或いは、付加された信号の頂部（ブランキング・レベルの上の部分）が、記録（recording）が為される前か後かのいずれかで、振幅において、クリップされ、或いは、更に減少され得る。これを実現するための工程の例は、垂直同期パルスの位置を判断して、所定のレベル以上（例えば、ブランキング・レベル、或いは、それ以上）の全ての信号レベルを、垂直同期パルスが発生する位置で正確に、或いは、その領域で、かのいずれかで、シャント（shunt）するシャントにおいてスイッチ（switches in a shunt）する装置である。
回避工程を実行するための装置は一般的に、付加された要素のうちの少なくとも２つを回避するための手段を含むことになる。第２の変調された波形は、当該第２の変調された波形に対する付加によって、或いは、信号の垂直オーバー・スキャン部分の開始部分におけるアクティブなビデオ・ラインの少なくとも一部の、ゼロ・レベル信号又はアクティブなビデオ信号により類似する信号によって、第２の変調された波形を置換することによって中和（counteracted）され得る。これは、例えば、ゼロからフルの白レベルに上昇するステップ状の波形、或いは、ゼロからフルの白に上昇し、再度ゼロに下降して戻る、ステップ状の波形、によって為される。

図７は、アンチ複製信号を回避するための装置のブロック図を示す。図７において、Ｈ＆Ｖ同期分離器は、複製保護されたビデオ信号の、タイミング信号、水平及び垂直同期パルスを分離する。ＡＧＣパルス除去するために、ＡＧＣパルスの最中に、調整可能なレジスタＡのスイッチャ制御が出力（ブランキング・レベルにセット・アップされる）に接続する。スイッチャ制御は、遅延された水平同期パルスによって制御される。Ｈライン・カウンタは、スイッチャが、２００ｋＨｚ及び４００ｋＨｚ信号をそれぞれ除去するために、ブランキング・レベル又は０Ｖレベルに接続するように制御するための、開始及び終了制御信号を生成する。

既知のテレビジョン画像信号の一部を説明する。 図１に示されるビデオ画像信号のラインを説明する。 本発明の好ましい実施例による、ビデオ画像信号のラインを説明する。 図２に示される修正されたビデオ画像信号へのパルスの付加、及び、画像信号の垂直ブランキング・セクションに亘ったパルスの付加、及び、変調された波形フォームの、垂直同期パルスへの付加、を説明する。 本発明の好ましい実施例による、図１に示されるビデオ画像信号の垂直ブランキング・セクションの前の、変調信号の付加を説明する。 本発明の好ましい実施例による、修正された波形フォームを生成するための装置の概略説明である。 アンチ複製信号を除去するための回避装置のブロック図である。

Claims (50)

1. プログラム信号(programme signal)を生成あるいは修正して、記録装置上での複製に対する保護を提供する方法であって、
   プログラム信号、又は、情報のライン(lines)に分割された、プログラム信号を生成するための情報を受信するステップであって、当該信号が、受信機のスクリーン上でプログラムの同期をとるための水平同期パルス及び垂直同期パルスを有するものであるステップ、
   画像情報を含むラインの水平ブランキング期間(interval)中の前記プログラム信号中に前記垂直同期パルスに隣接して、及び、垂直ブランキング領域（region）（１２）内のライン中に、０．２μｓから４μｓの範囲の幅のパルスが複数のラインで発生するように、パルス（２８）を付加するステップ、
   前記プログラム信号の垂直同期パルス（１６）に２００ｋＨｚから１ＭＨｚの範囲の周波数である第１の変調信号（３４）を付加するステップ、
   を含む方法であって、
   前記パルス及び前記第１の変調信号の両方の存在が、前記信号が、前記記録装置によって複製されたときに、前記複製された信号の再生の中に干渉が生成されるために十分(sufficient)であり、複製されていないプログラム信号の再生において干渉が不可視的であることを特徴とする、
   方法。
2. プログラム信号のフレームの底部(bottom)において、前記垂直ブランキング領域の近傍の画像情報のラインに第２の変調信号（３６）を付加するステップ、をさらに含む請求項１に記載の方法。
3. 前記プログラム信号のライン(lines)内の前記画像情報を増幅して、前記パルスの付加の暗化(darkening)効果、及び、前記第１の及び第２の変調された信号が、削減されるように、前記信号の明るさを増加させるステップを含む、請求項２に記載の方法。
4. 前記水平同期パルス（１０）の幅が減少されるように、前記パルス（２８）が前記水平ブランキング期間に付加される、請求項１から３のいずれかに記載の方法。
5. 前記パルス（２８）の高さが、ブランキング・レベルの0.5Ｖから1.5Ｖ上の範囲内にある、請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
6. 前記パルス（２８）の高さが１Ｖである、請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。
7. 前記パルス（２８）の幅が、１．２μｓである、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
8. 前記パルス（２８）が、前記水平同期パルス（１０）の幅が、0μｓから２μｓだけ減少されるように配置された、請求項１から７のいずれか１項に記載の方法。
9. 前記パルス（２８）が、前記水平同期パルス（１０）の幅が、0.8μｓだけ減少されるように配置された、請求項１から８のいずれか１項に記載の方法。
10. 前記パルス（２８）の高さ、幅、及び、位置、のうち一つあるいはそれ以上が、前記プログラム信号のライン(lines)に亘って変化するように、前記水平ブランキング期間に前記パルスを付加するステップを含む、
    請求項１から９のいずれか１項に記載の方法。
11. 前記第１の変調信号（３４）が、400ｋＨｚの周波数を持つ、請求項１から１０のいずれか１項に記載の方法。
12. ブランキング・レベルの上の高さであって、当該ブランキング・レベルに対して第１の変調信号（３４）が延びる(extends)当該ブランキング・レベルの上の高さが、250ｍＶである、請求項１から１１のいずれか１項に記載の方法。
13. 前記第１の変調信号（３４）の周波数が、異なった垂直同期パルス（１６）の間で変化させられる、請求項１から１２のいずれか１項に記載の方法。
14. 前記第２の変調信号（３６）が、10ｋＨｚから２ＭＨｚの範囲の周波数を持つ、請求項２に記載の方法。
15. 前記第２の変調信号（３６）が、220ｋＨｚの周波数を持つ、請求項１４に記載の方法。
16. 前記第２の変調信号（３６）が、40ｍＶから150ｍＶの範囲の振幅を持つ、請求項２、１４、または１５に記載の方法。
17. 前記第２の変調信号（３６）が、70ｍＶの振幅を持つ、請求項１６に記載の方法。
18. 前記第２の変調信号（３６）が、前記垂直ブランキング領域（１２）の前の、画像情報の５から１５ラインの間に付加される、請求項２、１４から１７のいずれか１項に記載の方法。
19. 前記第２の変調信号（３６）が、前記垂直ブランキング領域（１２）の前の、画像情報の１２ラインに付加される、請求項２、１４から１８のいずれか１項に記載の方法。
20. ラインの数(number)の少なくとも１つであって、当該ラインの数の少なくとも１つに対して前記第２の変調信号（３６）が付加される、当該ラインの数の少なくとも１つについて、前記変調信号の振幅と、前記変調信号の周波数が、前記プログラム信号のフレーム毎に(from frame to frame)変化させられる、請求項２、１４から１９のいずれか１項に記載の方法。
21. 受信機の上でプログラム信号が視聴される当該受信機のタイプに関連する情報に依存して、前記パルス、及び、前記第１の及び第２の変調信号が、前記プログラム信号に付加される、請求項２から２０のいずれか１項に記載の方法。
22. 前記画像情報が、前記画像情報を含む前記信号の領域に100ｍＶを付加することによって増幅される、請求項３に記載の方法。
23. 前記画像情報が、前記画像情報を含む前記信号の領域に、受信機の上で前記プログラム信号が視聴される当該受信機のタイプに関連する情報に依存して変化する総量を乗算することによって増幅される、請求項３に記載の方法。
24. プログラム信号を修正して、記録装置における複製に対する保護を提供するための装置であって、
    情報のライン(lines)に分割されたプログラム信号を受信するための入力部であって、当該信号が、受信機のスクリーンの上で前記プログラムを同期させるための、水平同期パルス及び垂直同期パルスを有する、入力部(input)（４０）、
    前記修正されたプログラム信号を出力する出力部（５２）、
    画像情報を含むライン(lines)の前記水平ブランキング期間(interval)中に前記プログラム信号内に前記垂直同期パルスに隣接して、及び、前記垂直ブランキング領域内（１２）のライン内に、パルスを、０．２μｓから４μｓの範囲の幅のパルスが複数のラインで発生するように、付加するための第１の付加器(adder)（４２，５０）、
    ２００ｋＨｚから１ＭＨｚの範囲の周波数である第１の変調信号を、前記プログラム信号の垂直同期パルス（１６）に付加するための第２の付加器（４２，５０）、
    を備え、
    前記パルス及び前記第１の変調信号の両方の存在が、前記修正されたプログラム信号が、前記記録装置によって複製されたときに、複製された信号の再生(reproduction)において干渉が生成されるために十分なものである一方、複製されていないプログラム信号の再生において干渉が不可視的であることを特徴とする、
    装置。
25. 第２の変調信号（３６）を、前記プログラム信号のフレームの底部において、前記垂直ブランキング領域の近傍で、画像情報のラインに付加するための第３の付加器、を有する請求項２４に記載の装置。
26. パルスの付加の暗化(darkening)効果、及び、前記第１の及び第２の変調された信号が、減少されるように、前記プログラム信号のライン内の前記画像情報を増幅して、前記信号の明るさを増加させるための増幅器（４６）、
    を備える、請求項２４または２５に記載の装置。
27. 前記増幅器が、
    前記受信されたプログラム信号から輝度信号を抽出するための輝度分離器(separator)（４４）、
    前記輝度情報を分析し、前記受信機であって、前記受信機上で前記修正されたプログラム信号が視聴される前記受信機を説明する情報（４８）に関連して、増幅の総量であって、当該増幅の総量によって前記輝度信号が前記増幅器内で増幅される、当該増幅の総量を決定するための分析器、
    前記修正されたプログラム信号を受信し、それに、前記増幅された輝度信号を付加するために、前記第１の付加器から第３の付加器にカップルされた第４の付加器（５０）、
    を備える、請求項２６に記載の装置。
28. 前記第１の付加器（４２，５０）が、前記水平同期パルスの幅が減少されるように、前記パルスを前記水平ブランキング期間に付加するように作動可能である、請求項２４から２７のいずれかに記載の装置。
29. 前記第１の付加器（４２，５０）が、０．５Ｖから１．５Ｖの範囲だけ、ブランキング・レベルより上の高さを持つ前記パルスを付加するように作動可能である、請求項２４から２８のいずれかに記載の装置。
30. 前記第１の付加器が、１Ｖの高さの前記パルスを付加するために作動可能である、請求項２４から２９のいずれかに記載の装置。
31. 前記第１の付加器（４２，５０）が、１．２μｓの幅を持つ前記パルスを付加するために作動可能である、請求項２４から３０のいずれかに記載の装置。
32. 前記第１の付加器（４２，５０）が、前記水平同期パルスの幅が、０μｓから２μｓだけ削減されるように、前記パルスを配置するために作動可能である、請求項２４から３１のいずれかに記載の装置。
33. 前記第１の付加器（４２，５０）が、前記水平同期パルスの幅が、０．８μｓだけ減少されるように前記パルスを配置するために作動可能である、請求項２４から３２のいずれかに記載の装置。
34. 前記第１の付加器（４２，５０）が、前記パルスの高さ、幅、及び、位置、の一つあるいはそれ以上が、前記プログラム信号の前記ラインに亘って変化するように、前記パルスを前記水平ブランキング期間に付加するために作動可能である、請求項２４から３３のいずれかに記載の装置。
35. 前記第２の付加器（４２，５０）が、４００ｋＨｚの周波数を有する前記第１の変調信号を付加するために作動可能である、請求項２４から３４のいずれかに記載の装置。
36. 前記第２の付加器（４２，５０）が、ブランキング・レベルより２５０ｍＶ上を越える高さを有する前記第１の変調信号を付加するために作動可能である、請求項２４から３５のいずれかに記載の装置。
37. 前記第２の付加器（４２，５０）が、異なった垂直同期パルス（１６）の間で（between）、前記第１の変調信号の前記周波数を変化させるために作動可能である、請求項２４から３６のいずれかに記載の装置。
38. 前記第３の付加器（４２，５０）が、１０ｋＨｚから２ＭＨｚの範囲の周波数を有する前記第２の変調信号を付加するために作動可能である、請求項２５に記載の装置。
39. 前記第３の付加器（４２，５０）が、２２０ｋＨｚの周波数を有する前記第２の変調信号を付加するために作動可能である、請求項３８に記載の装置。
40. 前記第３の付加器（４２，５０）が、４０ｍＶから１５０ｍＶの範囲の振幅を有する前記第２の変調信号を付加するために作動可能である、請求項２４、３８、または３９に記載の装置。
41. 前記第３の付加器（４２，５０）が、７０ｍＶの振幅を有する前記第２の変調信号を付加するために作動可能である、請求項４０に記載の装置。
42. 前記第３の付加器（４２，５０）が、前記垂直ブランキング領域（１２）の前の、画像情報の５から１５ラインの間に前記第２の変調信号を付加するために作動可能である、請求項２５から４１のいずれかに記載の装置。
43. 前記第３の付加器が、前記第２の変調信号を、前記垂直ブランキング領域（１２）の前の、画像情報の１２ラインに付加するために作動可能である、請求項２５から４２のいずれかに記載の装置。
44. 番号（number）のラインであって当該番号のラインに対して前記第２の変調信号が付加される番号のラインの少なくとも１つ、前記変調信号の前記振幅、および、前記変調信号の前記周波数が、前記プログラム信号のフレーム毎に変化されるように、前記第３の付加器（２４，５０）が、前記第２の変調信号を付加するために作動可能である、請求項２５から４３のいずれかに記載の装置。
45. 前記第１、第２、及び第３の付加器の一つあるいはそれ以上が、受信機上で前記プログラム信号が視聴される当該受信機の前記タイプに関連する情報に依存して、前記プログラム信号に、前記パルス、及び、前記第１の及び第２の変調信号をそれぞれ付加する、請求項２５から請求項４４のいずれかに記載の装置。
46. 前記増幅器（４６）が、前記画像情報を含む前記信号の前記領域に１００ｍＶを付加するために作動可能である、請求項２７に記載の装置。
47. 前記増幅器（４６）が、前記画像情報を含む前記信号の前記領域に、受信機であって当該受信機上でプログラム信号が視聴される当該受信機のタイプに関連する情報に依存して変化する総量（amount）を乗ずることによって前記画像情報を増幅するために作動可能である、請求項２７に記載の装置。
48. 請求項１から４７のいずれかに従って、修正された、或いは、生成された、ビデオ信号の、受け入れ可能（acceptable）な複製、或いは、複製の受け入れ可能な視聴（viewing）を作成するための方法であって、
    前記信号の受け入れ可能な複製が、記録装置上で作成され得るように、或いは、視聴され得るように、前記付加された要素（components）の少なくともいくつかの効果を除去或いは中和（counteracting）する、
    ステップを含む方法。
49. 同期パルスが修正された信号内で検知され、所定の時刻において、前記同期パルスの検知に続いて、少なくとも部分的に、付加された前記要素（components）の一つあるいはそれ以上を無効にする（blanking）ための手段が活性化（activated）される、請求項１から４７のいずれかに記載の方法。
50. 信号であって、当該信号の受け入れ可能な複製が作成され得るか、或いは、当該信号が、複製の後に受け入れ可能に視聴され得る当該信号を生成するように、請求項１から４７のいずれかに従って、修正された、或いは、生成された、信号、を変換するための装置であって、
    同期パルス分離器、及び、
    前記同期パルス分離器と関連する、以上のいずれかの請求項に従って付加された、前記信号の一つあるいはそれ以上の要素（component）を無効とし（cancelling）、或いは、減少させる、ための手段、を備える装置。

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